Rafinerizasyon

Kraking ve Petrol Ürünleri :

Petrol ürünlerinin hemen hemen hepsi petrol rafinerilerinde damıtılmış petrolden oluşmaktadır. Rafineriler ham petrolün kalitesine ve ihtiyaca göre petrol ürünleri üretirler.Petrol genellikle enerji olarak tercih edilir :çeşitli derecelerde fuel oil ve benzin olarak. Rafineriler diğer kimyasal maddeleri de üretebilir, bunlardan bazıları plastik veya diğer ürünleri elde etmek için kullanılır. Petrol sülfür içerdiği için, bu sülfürün büyük bir kısmı da yine petrol ürünü olarak ayrıştırılır. Hidrojen ve karbon da, petrol kolası formunda ürün olarak kullanılabilir. Hidrojen genellikle rafinerideki diğer işlemlerde katalizör olarak veya hidrodesülfürizasyonda kullanılır.

Kraking işlemi; bir dönüşüm prosesidir; ısı ve basınçla (katalizör kullanılır veya kullanılmaz), ağır hidrokarbon moleküllerini parçalayarak daha hafif hidrokarbonların elde edildiği prosesidir.

Ana maddesi Karbon (:C) ve Hidrojen (:H) olan ham petrolün bileşenlerine ayrışma işlemi basitçe yandaki gibidir. 

Bu ayrıştırma (:Kraking) işlemi ile, petrokimyasallar, nafta, karosen,  asfalt,mazot,benzin,gazyağı, katran, parafin, sıvılaştırılmış doğal gaz başlıkları altında ana ürünler üretilir. Sıkça adını duyduğumuz «varil» ölçü birimi ile hesaplama, değerlendirme yapılır.

Kraking İşleminden Önce: Ham petrol, büyük moleküler yapıya, yüksek yoğunluğa, yüksek kaynama noktasına, uçucu olmamaya, zor akışkanlığa ve zor tutuşma özelliklerine sahiptir.

Kraking İşleminden Sonra: Ham petrol, daha küçük moleküler yapıya, daha düşük yoğunluğa, daha düşük kaynama noktasına sahip formlara dönüştürülür. Dönüştükçe ara ürünler çıkar ve her defasında da daha çok uçucu, daha kolay akışkan, daha çabuk tutuşur olur.

Petrol rafinerilerinin ana ürünleri:

(1 Varil = 42 Galon = 159,5 Lt )Damıtılan bir varil petrolün yüzde 80'iyakıt amaçlıdır. Yüzde 20'si ise asfalt ve diğer petrokimyasal ürünlerdir.  Bir varil ham petrolden elde edilen ürünlerin yaklaşık yüzde dağılımları şu şekildedir.%43 (:68,5 Lt) Benzin%18 (:29 Lt) Motorin%14 (:22 Lt) Petrokimyasallar%11 (:18 Lt) LPG%9 (:14 Lt) Jet Yakıtı%5 (:8 Lt) Asfalt

​

Asfalt:

Durağan, dayanımlı akmaz halden katı hale kadar değişkenlik gösteren siyah ve kahverengi organik bir maddedir.
Özellikleri: Ana olarak bir hidrokarbon olan asfaltın, kimyasal bileşimi oldukça karışık ve değişken olup, petrolün destilasyonundan veya doğal yataklardan elde edilir. Bugün yaygın olarak kullanılan asfalt, petrolün rafinasyonundan elde edilen yan üründür. Maden kömürünün damıtılması aşamasında elde edilen siyah madde zifttir. Buna toprak ve/veya taş eklenir.
Asfalt; yolların, hava alanlarının kaplanmasında, çatı izolasyonunda, su ile ilgili olan yapılarda su geçirmezlik sağlamada kullanılır. Yapışkan özelliği vardır. Boya sanayinde, akü üretiminde, su kanallarını kaplamada ve kil tuğlalarını yapıştırmada kullanılır. Asfalt genellikle petrolün oksidasyonu sonucunda ortaya çıkmıştır. Yani petrol kökenlidir. Çamur ve göl halinde  yer altında kaya aralarında sert halde de bulunur. Sert haldekiler yer altından maden çıkarılır gibi çıkarılır. Ayrıca kum taşlarında ve killer arasında da bulunur.

Mazot veya Motorin :

Dizel motorlarda kullanılan, ham petrolün damıtma ürünlerinden biridir.
Ham petrolün damıtılması sırasında 200-300°C kaynama aralığında alınan üçüncü ana ürün motorindir. Motorin dizel motoru yakıtıdır.
Yanma ısısını mekanik güce çevirmek için en yeterli mekanizma olan dizel makinesi, benzin ve gaz makinelerinden takriben 30 yıl kadar sonra 1892 de Dizel tarafından keşfedildi. Yüksek kompresyonlu bir makinenin geliştirilmesinin sebeplerinden biri, daha ucuz yakıtların kullanı-labilme arzusundan dolayı idi. Termik verim bakımından dizel makinesi gaz ve benzin makinelerinden daha verimlidir. Çünkü daha yüksek bir sıkıştırma oranı ile çalışır, İlk İmâl edilen dizeller ağır devirli ve büyük silindirli olduklarından piyasaya arz edilen fueloil'lerin silindire püskür¬tülerek yanma suretiyle kullanılmaları mümkün oluyordu. Fakat zamanla dizel imalâtçıları makine ebatlarını küçültüp devir adedini artırarak daha fazla güç üretimi yoluna gidince bu ihtiyaca cevap verecek yakıtların yapılması zaruret haline geldi. Çeşitli makine imalâtçıları değişik tip motorlar imâl ettiklerinden bunların herbiri için ayrı bir dizel yakıtı imâlinin imkânsızlığı karşısında ASTM de bunları bir sınıflandırmaya tâbi tutmak mecburiyetinde kaldı.

Fuel oil :

Ya da yakıt yağ, koyu renkte, az akışkan bir petrol ürünüdür. Elektrik, ısı ya da buhar sistemlerinde kullanılabilen Fuel Oil, her türlü endüstriyel fabrika, tesis ve binalarda tercih edilmektedir. Kolay pompalanır, yanar ve tasarruf sağlar.

Benzin :  

Petrolden imal edilen bir tür yakıt.
Benzin pompaları
•    150 °C’a kadar ham benzin,
•    150-250 °C’a kadar gaz yağı, kerosen, jet yakıtı,
•    250-350 °C’a kadar dizel yakıtı,
•    350 °C’dan sonra da ağır yağlar elde edilir.
Kimyasal olarak benzin ham petrolün özelliğine bağlı olarak 120’den fazla hidrokarbon ihtiva eder. Bunların çoğu doymuş hidrokarbon yapısında olup, 4’den 12’ye kadar karbon ihtiva ederler.
Sentetik olarak benzini Alman kimyager Bergius’un metodu ile kömürden elde etmek mümkündür. Bu metoda göre kömür yüksek basınç altında katalitik hidrojenasyon ile sıvı hidrokarbonlara dönüştürülür.
Fischer-Tropsch ise karbonmonoksit ile hidrojeni katalitik olarak birleştirerek sıvı hidrokarbon elde etmiştir. Her iki metod ile hem daha pahalı hem de daha kalitesiz benzin elde edilmektedir. Ancak yakın bir gelecekte bu proseslerin ticari önemi olma ihtimali vardır.
Organik bileşenlerin parçalanması, katalitik veya ısı ile bozunmasıyla elde edilen benzin, bugünün motorlarının çoğu için gerekli olan yüksek performansı sağlar. Benzin en fazla içten yanmalı motorlarda ve bir dereceye kadar da özel sobalarda yakıt olarak, organik kimyada ise çözücü olarak kullanılır. Yağ endüstrisinin ilk zamanlarında büyük ölçüde atılan benzin, otomobil sanayiinin gelişmesiyle büyük önem kazanmıştır. Motor benzininin kaynama noktası 32,2 °C ile 210 °C arasındadır. Motor yakıtı olarak fonksiyonlarını tam yapabilmesi için, ticari benzin, şu özelliklere sahip olarak üretilmelidir:
1.    Değişik yük altında ve hızda durmadan yanabilmeli;
2.    Motorun kolay çalışması için soğuk havalarda yeterli olarak buharlaşmalı;
3.    Sıcak havalarda aşırı derecede buharlaşarak tıkanmalara sebep olmamalı;
4.    Motorda kurum teşkiline yol açan kaynama noktası yüksek olan bileşikleri bertaraf etmeli;
5.    Depo içinde oksitlenmeye yol açmamalı;
6.    Buji tıkanmasını ve karbüratör buzlanmasını minimuma indirmelidir.
Benzinin motorlarda hava ile olan hassas karışımı, iklim ve mevsime göre düzenlenir. Benzinin kalitesini belirten en önemli faktör, oktan sayısıdır. Oktan sayısı benzinin yanma esnasında vurmaya karşı direnç kabiliyetinin bir ölçüsüdür. Şayet oktan sayısı çok küçük ise motor vurur ve zarara uğrar. Oktan sayısı çok yüksek ise fazla kaliteli olması istenmediğinden gereksiz yere para ödenmiş olur. Otomobil motorları çeşitli oktanlara ihtiyaç gösterdiğinden piyasaya çok sayıda oktan sayıları farklı olan benzin sürülmektedir. Çeşitli türlerdeki benzinlerin verdikleri enerjiler arasında küçük farklar vardır. Şayet otomobil süpap vurmadan çalışıyorsa, farklı benzinlerle aldığı mesafeler aynıdır.

Gaz Yağı :

Ya da taş yağı, rafinerilerde benzinden sonra alınan bir üründür. Önceleri sadece aydınlatma amacıyla kullanılırken sonradan ısıtma, soğutma, traktör yakıtı ve jet yakıtı olarak kullanılmaya da başlanmıştır.
Kerosen adıyla Jet yakıtı olarak kullanılır. Gazyağı zift lekelerini çözer. Gaz yağı bir sıvı yakıttır asla gaz yakıt olarak düşünmeyiniz. Gaz yağı direk yanamaz. Onu kumaşa (bez, çaput vb. ne varsa) döküp öyle yakabiliriz.

​

Katran: 

Organik maddenin yıkıcı damıtımından elde edilen akışmaz siyah bir sıvıdır. Katranın çoğu kok üretiminin bir yan ürünü olarak kömürden elde edilir, ancak aynı zamanda petrolden,turba veya servi, ardıç gibi bazı ağaçların gövdelerinde özsulardan da elde edilmektedir.

Katran Tipleri : "Katran" kelimesi bir çok farklı maddeyi tanımlamak için kullanılmaktadır. Doğada bulunan "katran ocakları" (örnek Los Angeles'de La Brea Katran Ocakları) gerçekte katran değil, asfalt içermektedir ve aslında asfalt ocakları olarak bilinmektedir. Katran kumuçökeltileri katrandan ziyade aynen Shropshire'deki Katran Tünelinde olduğu gibi farklı oranlarda yer sakızı ve yoğun ham petrol ile kum (veya taş)içermektedir. Aynı zamanda "Burma Yağı" veya "Burma Nefti" diye de bilinen "Rangoon katran"ı gerçekte petroldür."Katran" ve zift bazen birbirinin yerine kullanılabilmektedir; ancak zift, katran daha akıcı iken daha katıdır.Sigara yapımındada katran kullanılır.Sağdaki resimde görüldüğü üzere sigarada kullanılan katranın sıvı hali.

​

Nafta :
Petrolün 100ºC ile 250ºC derece arasında damıtılmasından elde edilen, benzinle gazyağı arasında bir üründür.

​

Parafin Mum :

(Latince parum affinis), petrolden elde edilen renksiz, kokusuz bir mum çeşidi. Parafin mumu ilk defa 1829 yılında Carl Reichenbach tarafından odun katranından; daha sonra bütümlü tabakalardan; 1867'den sonra da petrolden elde edildi. 1947'de de sentetik parafin mumu yapıldı. Petrolün bir yan ürünüdür. Ayrıca ham petrolün, parafininin giderilmesi gerekir. Ham petrolün rafinasyonunda yan ürün olarak elde edilen yağlı parafin önce sıcakta eritilir, sonra da soğutularak yalnız parafinin donması sağlanır ve donan posa şeklindeki parafin yağlı kısımlarından süzülerek ayrılır. Bugün modern olarak çalışan parafin imalathaneleri de, yukardaki esasa dayanarak parafin mumunu üretir. Yeni metodlara göre yapılan parafin mumları % 20 kadar yağ ihtiva eder. Bazı durumlarda yağ miktarı % 3'e kadar düşürülür. Daha ileri saflaştırma ile renk, koku ve tadı daha iyileştirilir. Saflaştırma işleminde sülfat asidi ve kil kullanılır. Parafin mumları, Poennsylvania ham petrolü gibi parafin esaslı petrol türlerinden elde edilir. Ham parafin mumunun erime noktası 37 ile 48 °C tam rafine edilmiş parafin mumunun ergime noktası ise, 48 ile 66 °C arasında değişir. Erime noktası yüksek olan parafin mumu çoğunlukla 26-30 karbonlu alkanlardır.Sentetik parafin mumu, İkinci Dünya Savaşından sonra Fischer-Tropsch tekniğiyle elde edildi. Bu metodda ham madde kömürdür. Kömürden elde edilen karbon monoksit ve H2 karışımından manyetik demirin katalitik etkisiyle hidrokarbonlara dönüşür. Elde edilen ürünlerden bir kısmı parafin mumudur. Bunlar çok beyaz olup, petrolden yapılan parafin mumlarından daha serttir. 50-55 karbon bulunduran sentetik parafinlerin molekül ağırlığı ortalama 750 civarındadır. Bazı özelliklerden dolayı petrolden yapılan mumların yerine kullanılır.Parafine batırılmış veya parafinle kaplanmış kâğıt ve karton, sıvı ve katı yiyeceklerin saklanmasında kullanılır. Çünkü parafin mumları reaksiyona girmez.Çeşitli sanayi dallarında kimyevi ve elektriki yalıtma maddesi olarak kullanılır. Tekstilde, eczacılıkta, kozmetik sanayiinde plastik, patlayıcı madde ve elektrik malzemelerinin imalinde, bağcılıkta aşı yerlerinin izolasyonunda kullanılır. Mum imalatında balmumunun yerini almıştır.

​